高速公路運(yùn)營站區(qū)污水處理現(xiàn)狀研究

史良于

（山西省交通環(huán)境保護(hù)中心站（有限公司），山西 太原 030032）

隨著公路在全球范圍內(nèi)的迅速發(fā)展，其重要的地位和作用逐漸被人們所認(rèn)識。中國高速公路快速發(fā)展，截止到2020年，高速公路突破16.1萬km。同時，山西省交通運(yùn)輸事業(yè)也取得了輝煌的成就，截至2020年底，公路總里程達(dá)到 14.5萬 km，高速公路為5 760 km，具體數(shù)值見表1。截至2020年底，山西省高速公路全線設(shè)置了包括服務(wù)區(qū)、停車區(qū)、收費(fèi)站、養(yǎng)護(hù)工區(qū)、隧道管理站等附屬設(shè)施約450處，其中設(shè)置了300多處收費(fèi)站，每年產(chǎn)生約1萬t污水，因此妥善處理高速公路運(yùn)營站區(qū)的污水已經(jīng)成為公路運(yùn)營過程中的重要環(huán)節(jié)。

表1 山西省歷年通車?yán)锍?/p>

1 收費(fèi)站污水基本情況

為了解山西省高速公路運(yùn)營站區(qū)的污水處理現(xiàn)狀，調(diào)查人員對山西省高速公路運(yùn)營站區(qū)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，并采集水樣帶回實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測，對數(shù)據(jù)分析匯總，對調(diào)查結(jié)果進(jìn)行總結(jié)提煉，尋找存在的問題，探究解決方案。從分析調(diào)查結(jié)果可知山西省高速公路運(yùn)營站區(qū)污水水量、水質(zhì)規(guī)律、污水處理設(shè)施的類型、運(yùn)營狀況[1]。

1.1 收費(fèi)站污水水量

排放的污水具有如下特征：a）處理污水規(guī)模偏??；b）污水中往往含有較高濃度的氨氮、懸浮物以及油脂等污染物[2]。

現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果可知，收費(fèi)站的污水水量與收費(fèi)站站區(qū)規(guī)模有關(guān)，規(guī)模不同污水產(chǎn)生量不同。收費(fèi)站的污水水量與季節(jié)有關(guān)，夏天污水產(chǎn)生量顯著多于冬天污水產(chǎn)生量。氣溫、國家法定休息日、周末等特殊情況也可能使污水量的波動性加大。圖1是對調(diào)查收費(fèi)站產(chǎn)生污水量的分析。

圖1 晉北、晉中、晉南地區(qū)部分收費(fèi)站污水日產(chǎn)生量占比

由圖1可知，從晉北地區(qū)（大同北、朔州公司）、晉中地區(qū)（太舊公司）和晉南地區(qū)（運(yùn)城北公司）來看，晉北地區(qū)收費(fèi)站的污水產(chǎn)生量小于30 t/d，主要集中在10 t/d之內(nèi)和10～20 t/d之間，其中，大同北公司收費(fèi)站64%的污水產(chǎn)生量在10～20 t/d之間，朔州公司收費(fèi)站60%的污水產(chǎn)生量在10 t/d之內(nèi)；晉中地區(qū)（太舊公司）收費(fèi)站污水產(chǎn)生量主要集中在10 t/d之內(nèi)和10～20 t/d之間，占比相同均為46%；晉南地區(qū)（運(yùn)城北公司）收費(fèi)站污水產(chǎn)生量主要集中在10 t/d之內(nèi)，10～20 t/d之間和20～30 t/d之間的占比分別為21%和25%.

綜上，山西省不同地區(qū)收費(fèi)站的污水量具有一定的差異性，同一地區(qū)的收費(fèi)站由于是路產(chǎn)維護(hù)站、養(yǎng)護(hù)中心、收費(fèi)站等合建，站區(qū)規(guī)模大，工作人員數(shù)量多，污水量由于站區(qū)規(guī)模的大小也有一定的差異性[3]。

1.2 收費(fèi)站污水水質(zhì)

選取晉北地區(qū)、晉中地區(qū)、晉南地區(qū)15處站區(qū)（陽高縣收費(fèi)站、五里墩收費(fèi)站、新平堡收費(fèi)站、新榮收費(fèi)站、新榮南收費(fèi)站、壽陽收費(fèi)站、東梁收費(fèi)站、清徐收費(fèi)站、松莊收費(fèi)站、臨汾收費(fèi)站、金井收費(fèi)站、卿頭收費(fèi)站、黃營收費(fèi)站、解州收費(fèi)站、東郭收費(fèi)站），選取各站區(qū)化糞池處的進(jìn)水進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測，結(jié)果如表2所示。

表2 15處收費(fèi)站生活污水進(jìn)水水質(zhì)

從表2中可知：站區(qū)污水屬于中性廢水，不同站區(qū)COD濃度范圍有較大的差異性，波動范圍在120～300 mg/L之間，BOD5波動范圍在 40～100 mg/L，氨氮濃度范圍在25～55 mg/L之間。大同位于山西北部，冬季氣溫較低，生活用水量較少，COD、BOD5和氨氮濃度普便偏高；而運(yùn)城位于山西南部，氣溫較高，生活用水量較多，COD、BOD5和氨氮濃度較低。

收費(fèi)站污水主要由沖廁、工作人員住宿、餐飲等構(gòu)成，污水水質(zhì)與日常的生活污水相似，此外其還存在特殊性[4]。特殊性在于其水質(zhì)有較大的波動性。與收費(fèi)站工作人員上班制度、節(jié)假日等因素有一定的關(guān)系，各不同功能區(qū)活動時產(chǎn)生的污水水質(zhì)差異較大，因此收費(fèi)站污水處理設(shè)施的進(jìn)水水質(zhì)也具有一定的波動性。

2 收費(fèi)站污水處理工藝

山西省高速公路運(yùn)營站區(qū)所采用的污水處理工藝類型主要有地埋式A/O一體化處理、MBR膜生物反應(yīng)器、地埋式A/O一體化處理+多介質(zhì)過濾工藝以及生物轉(zhuǎn)盤4種形式[5-6]，統(tǒng)計結(jié)果見表3。

表3 污水處理設(shè)施統(tǒng)計一覽表

調(diào)查顯示303處收費(fèi)站共有192個污水處理設(shè)施，其中采用地埋式A/O一體化工藝的169個，占88%.其中晉北地區(qū)63處污水處理設(shè)施中，該工藝有58個，占92%；晉中地區(qū)43個污水處理設(shè)施，該工藝有33個，占77%；晉南地區(qū)86個污水處理設(shè)施，該工藝有78個，占91%.采用MBR工藝的有16處，其中晉北、晉南各5處，晉中地區(qū)6處。采用地埋式A/O一體化+多介質(zhì)過濾工藝的5處，主要集中在晉中、晉南地區(qū)。采用生物轉(zhuǎn)盤工藝的有2處。

地埋式A/O一體化處理工藝運(yùn)行穩(wěn)定、建設(shè)和運(yùn)行成本低、處理效果好，適合于山西省高速公路運(yùn)營站區(qū)污水的處理。在后續(xù)污水設(shè)備升級改造中，應(yīng)根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)水量的規(guī)律、氣溫、站區(qū)規(guī)模等合理選擇工藝參數(shù)，優(yōu)化污水處理工藝流程。

3 結(jié)語

山西省高速公路運(yùn)營站區(qū)污水水量、水質(zhì)存在波動大、不穩(wěn)定的狀況，在污水處理設(shè)施選型上應(yīng)全面考量污水的最大負(fù)荷量和峰值，設(shè)備運(yùn)行過程中應(yīng)有一定的抗沖擊負(fù)荷能力?，F(xiàn)有的污水處理設(shè)備出水不能滿足回用水的水質(zhì)指標(biāo)，應(yīng)在末端設(shè)置深度處理單元，管理部門應(yīng)長期監(jiān)管污水處理設(shè)施的出水水質(zhì)相關(guān)指標(biāo)，掌握污水處理設(shè)施的狀況和出水水質(zhì)情況，對污水實(shí)現(xiàn)資源化利用。